4. April 2005Dietrich Beck, Stand und Entwicklung des CS- Kontrollsystem-Frameworks Motivation Prinzip Entwicklung Einsatz Ausblick Demo.

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1 4. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Stand und Entwicklung des CS- Kontrollsystem-Frameworks Motivation Prinzip Entwicklung Einsatz Ausblick Demo

2 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Ein Framework... stellt Funktionalität bereit, die für viele Experimente notwendig ist. wird von einer zentralen Gruppe gewartet und entwickelt. erlaubt den Austausch von Software und Know-how. Wiederverwendbarkeit spart Entwicklungszeit. sollte für zukünftige Experimente entsprechend skalieren. control system = framework + add-ons ECoS experiment bug reports, new features requested add-ons may become part of framework bug fixes, new features, maintenance

3 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Mitwirkende... Dietrich Beck, Holger Brand, Chabouh Yazidjian, Klaus Blaum, Frank Herfurth, Sumit Saxena, Stefan Götte, Wolfgang Geithner, Christian Rauth, Manas Mukherjee, Romain Savreux, Stefan Schwarz,...

4 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Idee des CS Frameworks Einzelne verteilte Objekte zuständig für Unteraufgaben wie – Benutzerschnittstelle – Sequenzer – Datenakquisition – Geräteschnittstellen und –treiber. Ereignissteuerung als flexible Verbindung Jedes Objekt kann direkt mit jedem anderen kommunizieren (kein eingebauter Engpass). Hohe Flexibilität durch standardisierte Kommunikation: Rekonfiguration zur Laufzeit eines Experiments möglich. Sequencer AFG Timing+DAQ HV GUI

5 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Kochrezept Ein Entwicklungswerkzeug LabVIEW –leicht erlernbar –Multi-Threading –Ereignissteuerung Objektorientierter Ansatz –Kapselung von Details: information hiding –Abstraktion –Erzeugung von Objekten/Prozessen zur Laufzeit –relativ flache Klassenhierarchie SCADA Funktionalität (alarming, trending, …) LabVIEW DSC System auf viele Knoten verteilt Ereignisse, Daten via TCP/IP –Skalierbarkeit –Zugriff von außen Konfiguration –auf niedriger Ebene: über Datenbank (Busadressen,...) SQL, vereinzelt ini-Files –auf höherer Ebene, experimentspezifisch: Sequenzer, GUIs,....

6 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Beispiel für ein Kontrollsystem User PC n Control GUIOn-line Analysis GUI Central PC Sequencer DataCollector DSC EngineDSC Interface SR430PPG100DS345 Front-end PC 1 Data Acquisition DataAcq. Instr. Driver Timing Timing Instr. Driver AFG AFG Instr. Driver High Voltage HV Instr. Driver IHQF015p HardwareSoftware (Proc)Software (Lib) Exp. SpecificCSBuy! EventOPC Front-end PC n DiscArchiver ( )

7 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Demo... ?

8 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Entwicklung bis heute Basisklassen: –"verteilte Ereignissteuerung", Attributdatenverwaltung, einfache Zustandsmaschinen, SCADA... Geräteklassen: –TDS224, TDS640, LeCroy9314A, NI5112, NI6602, SR430, NI(DAQmx), "IVI-Scope" –SR345, AG33250A, HP3325B, SML01, "IVI-FGen" –BNC555, PPG100, QC9310, SRDG535, MA202 –Trinamics, IEF-Werner, NF87xx –"4Wins" –EHQF..., FUG-HCN, HP6629A, NI(DAQmx), Profibus(analog),... –RVC300, TPC123 –IMAQ1394, USBCam,...

9 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de... Entwicklung... Oktober 2002, V1.00: Erste einsatzfähige Version, noch basierend auf ObjectVIEW SCADA – Interface als Quelle für Ereignisse (OPC,...) DIM – Interface (DIM: CERN Standard für das Verteilen von Ereignissen und Daten) Oktober 2004, V2.00: Kompletter Umbau des Kerns, endlich unabhängig von ObjectVIEW Portierung zu Linux Teilweise Portierung zu PharLap (LabVIEW RT) DomainConsole: Überwachen und automatischer (Neu-)Start von Prozessen.

10 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Noch eine Demo... ?

11 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Anwender des CS Frameworks Einrichtungen mit bis zu 10.000 Prozessvariablen Experimente, die hohe Flexibilität benötigen System mit einer Vielzahl von Gerätetypen PHELIX PHELIX Motion CaveA SHIPTRAP ISOLTRAP REXTRAP REXTRAP LEBIT LEBIT GSI, Germany CERN, Switzerland MSU, USA data taking development commissioning

12 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Performance pro PC ca. 100-200 aktive Objekte oder Geräte Eventrate ca. 1-2 kHz (synchron, mit SCADA Overhead) braucht: 700MHz PIII, 1GByte RAM aber auch: NI-Fieldpoint, "embedded" 486er, 8MByte RAM Stabilität: typisch einige hundert Stunden Laufzeit Limitierungen: Skalierbarkeit: Speicherverwaltung von LV, DSC-Engine aktuell: TCP-Verhalten von LV

13 04. April 2005Dietrich Beck, d.beck@gsi.de Zusammenfassung und Ausblick CS wurde von Experimenten positiv aufgenommen CS Entwickler brauchen Einarbeitungszeit und Vorkenntnisse CS ist im Einsatz und "produziert" Veröffentlichungen bessere Skalierbarkeit ab LabVIEW 8? Implementierung einer "Application Layer" Benutzerverwaltung Reservierung von Subsystemen mehr Abstraktion? (Objektnetze,...)